blktrace.c

   1 /*
   2  * blktrace support code for fio
   3  */
   4 #include <stdio.h>
   5 #include <stdlib.h>
   6 #include <sys/stat.h>
   7 #include <dirent.h>
   8
   9 #include "list.h"
  10 #include "fio.h"
  11 #include "blktrace_api.h"
  12
  13 #define TRACE_FIFO_SIZE 65536
  14
  15 /*
  16  * fifo refill frontend, to avoid reading data in trace sized bites
  17  */
  18 static int refill_fifo(struct thread_data *td, struct fifo *fifo, int fd)
  19 {
  20         char buf[TRACE_FIFO_SIZE];
  21         unsigned int total;
  22         int ret;
  23
  24         total = sizeof(buf);
  25         if (total > fifo_room(fifo))
  26                 total = fifo_room(fifo);
  27
  28         ret = read(fd, buf, total);
  29         if (ret < 0) {
  30                 td_verror(td, errno, "read blktrace file");
  31                 return -1;
  32         }
  33
  34         if (ret > 0)
  35                 ret = fifo_put(fifo, buf, ret);
  36
  37         return ret;
  38 }
  39
  40 /*
  41  * Retrieve 'len' bytes from the fifo, refilling if necessary.
  42  */
  43 static int trace_fifo_get(struct thread_data *td, struct fifo *fifo, int fd,
  44                           void *buf, unsigned int len)
  45 {
  46         if (fifo_len(fifo) < len) {
  47                 int ret = refill_fifo(td, fifo, fd);
  48
  49                 if (ret < 0)
  50                         return ret;
  51         }
  52
  53         return fifo_get(fifo, buf, len);
  54 }
  55
  56 /*
  57  * Just discard the pdu by seeking past it.
  58  */
  59 static int discard_pdu(struct thread_data *td, struct fifo *fifo, int fd,
  60                        struct blk_io_trace *t)
  61 {
  62         if (t->pdu_len == 0)
  63                 return 0;
  64
  65         return trace_fifo_get(td, fifo, fd, NULL, t->pdu_len);
  66 }
  67
  68 /*
  69  * Check if this is a blktrace binary data file. We read a single trace
  70  * into memory and check for the magic signature.
  71  */
  72 int is_blktrace(const char *filename)
  73 {
  74         struct blk_io_trace t;
  75         int fd, ret;
  76
  77         fd = open(filename, O_RDONLY);
  78         if (fd < 0) {
  79                 perror("open blktrace");
  80                 return 0;
  81         }
  82
  83         ret = read(fd, &t, sizeof(t));
  84         close(fd);
  85
  86         if (ret < 0) {
  87                 perror("read blktrace");
  88                 return 0;
  89         } else if (ret != sizeof(t)) {
  90                 log_err("fio: short read on blktrace file\n");
  91                 return 0;
  92         }
  93
  94         if ((t.magic & 0xffffff00) == BLK_IO_TRACE_MAGIC)
  95                 return 1;
  96
  97         return 0;
  98 }
  99
 100 static int lookup_device(char *path, unsigned int maj, unsigned int min)
 101 {
 102         struct dirent *dir;
 103         struct stat st;
 104         int found = 0;
 105         DIR *D;
 106
 107         D = opendir(path);
 108         if (!D)
 109                 return 0;
 110
 111         while ((dir = readdir(D)) != NULL) {
 112                 char full_path[256];
 113
 114                 if (!strcmp(dir->d_name, ".") || !strcmp(dir->d_name, ".."))
 115                         continue;
 116
 117                 sprintf(full_path, "%s/%s", path, dir->d_name);
 118                 if (lstat(full_path, &st) == -1) {
 119                         perror("lstat");
 120                         break;
 121                 }
 122
 123                 if (S_ISDIR(st.st_mode)) {
 124                         found = lookup_device(full_path, maj, min);
 125                         if (found) {
 126                                 strcpy(path, full_path);
 127                                 break;
 128                         }
 129                 }
 130
 131                 if (!S_ISBLK(st.st_mode))
 132                         continue;
 133
 134                 if (maj == major(st.st_rdev) && min == minor(st.st_rdev)) {
 135                         strcpy(path, full_path);
 136                         found = 1;
 137                         break;
 138                 }
 139         }
 140
 141         closedir(D);
 142         return found;
 143 }
 144
 145 static void trace_add_file(struct thread_data *td, __u32 device)
 146 {
 147         static unsigned int last_maj, last_min;
 148         unsigned int maj = major(device);
 149         unsigned int min = minor(device);
 150         struct fio_file *f;
 151         char dev[256];
 152         unsigned int i;
 153
 154         if (last_maj == maj && last_min == min)
 155                 return;
 156
 157         last_maj = maj;
 158         last_min = min;
 159
 160         /*
 161          * check for this file in our list
 162          */
 163         for_each_file(td, f, i)
 164                 if (f->major == maj && f->minor == min)
 165                         return;
 166
 167         strcpy(dev, "/dev");
 168         if (lookup_device(dev, maj, min))
 169                 add_file(td, dev);
 170 }
 171
 172 /*
 173  * Store blk_io_trace data in an ipo for later retrieval.
 174  */
 175 static void store_ipo(struct thread_data *td, unsigned long long offset,
 176                       unsigned int bytes, int rw, unsigned long long ttime)
 177 {
 178         struct io_piece *ipo = malloc(sizeof(*ipo));
 179
 180         memset(ipo, 0, sizeof(*ipo));
 181         INIT_LIST_HEAD(&ipo->list);
 182         /*
 183          * the 512 is wrong here, it should be the hardware sector size...
 184          */
 185         ipo->offset = offset * 512;
 186         ipo->len = bytes;
 187         ipo->delay = ttime / 1000;
 188         if (rw)
 189                 ipo->ddir = DDIR_WRITE;
 190         else
 191                 ipo->ddir = DDIR_READ;
 192
 193         list_add_tail(&ipo->list, &td->io_log_list);
 194 }
 195
 196 /*
 197  * We only care for queue traces, most of the others are side effects
 198  * due to internal workings of the block layer.
 199  */
 200 static void handle_trace(struct thread_data *td, struct blk_io_trace *t,
 201                          unsigned long long ttime, unsigned long *ios,
 202                          unsigned int *bs)
 203 {
 204         int rw;
 205
 206         if ((t->action & 0xffff) != __BLK_TA_QUEUE)
 207                 return;
 208         if (t->action & BLK_TC_ACT(BLK_TC_PC))
 209                 return;
 210         if (t->action & BLK_TC_ACT(BLK_TC_NOTIFY))
 211                 return;
 212
 213         trace_add_file(td, t->device);
 214
 215         rw = (t->action & BLK_TC_ACT(BLK_TC_WRITE)) != 0;
 216
 217         if (t->bytes > bs[rw])
 218                 bs[rw] = t->bytes;
 219
 220         ios[rw]++;
 221         td->o.size += t->bytes;
 222         store_ipo(td, t->sector, t->bytes, rw, ttime);
 223 }
 224
 225 /*
 226  * Load a blktrace file by reading all the blk_io_trace entries, and storing
 227  * them as io_pieces like the fio text version would do.
 228  */
 229 int load_blktrace(struct thread_data *td, const char *filename)
 230 {
 231         unsigned long long ttime, delay;
 232         struct blk_io_trace t;
 233         unsigned long ios[2];
 234         unsigned int cpu;
 235         unsigned int rw_bs[2];
 236         struct fifo *fifo;
 237         int fd;
 238
 239         fd = open(filename, O_RDONLY);
 240         if (fd < 0) {
 241                 td_verror(td, errno, "open blktrace file");
 242                 return 1;
 243         }
 244
 245         fifo = fifo_alloc(TRACE_FIFO_SIZE);
 246
 247         td->o.size = 0;
 248
 249         cpu = 0;
 250         ttime = 0;
 251         ios[0] = ios[1] = 0;
 252         rw_bs[0] = rw_bs[1] = 0;
 253         do {
 254                 int ret = trace_fifo_get(td, fifo, fd, &t, sizeof(t));
 255
 256                 if (ret < 0)
 257                         goto err;
 258                 else if (!ret)
 259                         break;
 260                 else if (ret < (int) sizeof(t)) {
 261                         log_err("fio: short fifo get\n");
 262                         break;
 263                 }
 264
 265                 if ((t.magic & 0xffffff00) != BLK_IO_TRACE_MAGIC) {
 266                         log_err("fio: bad magic in blktrace data: %x\n", t.magic);
 267                         goto err;
 268                 }
 269                 if ((t.magic & 0xff) != BLK_IO_TRACE_VERSION) {
 270                         log_err("fio: bad blktrace version %d\n", t.magic & 0xff);
 271                         goto err;
 272                 }
 273                 ret = discard_pdu(td, fifo, fd, &t);
 274                 if (ret < 0) {
 275                         td_verror(td, ret, "blktrace lseek");
 276                         goto err;
 277                 } else if (t.pdu_len != ret) {
 278                         log_err("fio: discarded %d of %d\n", ret, t.pdu_len);
 279                         goto err;
 280                 }
 281                 if (!ttime) {
 282                         ttime = t.time;
 283                         cpu = t.cpu;
 284                 }
 285                 delay = 0;
 286                 if (cpu == t.cpu)
 287                         delay = t.time - ttime;
 288                 handle_trace(td, &t, delay, ios, rw_bs);
 289                 ttime = t.time;
 290                 cpu = t.cpu;
 291         } while (1);
 292
 293         fifo_free(fifo);
 294         close(fd);
 295
 296         if (!ios[DDIR_READ] && !ios[DDIR_WRITE]) {
 297                 log_err("fio: found no ios in blktrace data\n");
 298                 return 1;
 299         } else if (ios[DDIR_READ] && !ios[DDIR_READ]) {
 300                 td->o.td_ddir = TD_DDIR_READ;
 301                 td->o.max_bs[DDIR_READ] = rw_bs[DDIR_READ];
 302         } else if (!ios[DDIR_READ] && ios[DDIR_WRITE]) {
 303                 td->o.td_ddir = TD_DDIR_WRITE;
 304                 td->o.max_bs[DDIR_WRITE] = rw_bs[DDIR_WRITE];
 305         } else {
 306                 td->o.td_ddir = TD_DDIR_RW;
 307                 td->o.max_bs[DDIR_READ] = rw_bs[DDIR_READ];
 308                 td->o.max_bs[DDIR_WRITE] = rw_bs[DDIR_WRITE];
 309         }
 310
 311         /*
 312          * We need to do direct/raw ios to the device, to avoid getting
 313          * read-ahead in our way.
 314          */
 315         td->o.odirect = 1;
 316
 317         return 0;
 318 err:
 319         close(fd);
 320         fifo_free(fifo);
 321         return 1;
 322 }